國慶前夕,《科學導報》記者來到山西農業(yè)大學農業(yè)經(jīng)濟管理學院太原校區(qū)(農業(yè)資源與經(jīng)濟研究所,,以下簡稱“資經(jīng)所”),,在踏入辦公室的那一刻,,一股濃厚的學術氛圍撲面而來,只見寬大的辦公桌上密密麻麻地堆滿了各類書籍,,穿過“書?!保浾呖吹揭晃簧硇蜗?、眼鏡低垂的中年學者,,他就是該所副研究員李文剛。
李文剛(右)和同事在進行數(shù)據(jù)采集 ■ 受訪者供圖
李文剛畢業(yè)于中山大學環(huán)境科學與工程學院,,入職山西省農科院資經(jīng)所,,十幾年如一日,在生物降解功能地膜節(jié)水與旱作技術,、防治聚乙烯地膜白色污染等領域辛勤耕耘,,為山西省有機旱作農業(yè)的蓬勃發(fā)展注入了強勁動力?,F(xiàn)主持1項山西省科技成果轉化引導專項項目,完成了2項山西省科技攻關項目,、1項山西省重點研發(fā)項目,、2015~2018年山西省三區(qū)科技人才項目、1項山西省自然科學基金項目和1項山西省地方標準,。其研究成果曾獲得“山西省科技進步獎”二等獎“山西省農村技術成果獎”一等獎,。
地膜和化肥、農藥,、種子一樣,,是我國農業(yè)生產(chǎn)不可或缺的重要農資,其抗旱節(jié)水增溫保墑的特性,,為農業(yè)增產(chǎn),、農民增收發(fā)揮了重要作用。但是由于普通地膜屬于不可降解的聚乙烯塑料,,使用后如果不及時回收處理,,會破壞土壤結構,影響農作物正常生長,。為了解決這一難題,,李文剛以科研為田,在生物降解地膜與旱作技術,、聚乙烯地膜白色污染防治等前沿領域潛心研究,。
在呂梁市文水縣石永村、北張鄉(xiāng)(北張村和東宜亭村)的玉米,、馬鈴薯膜下滴灌試驗示范田里,,李文剛團隊開展了2000畝生物降解地膜和1000畝傳統(tǒng)聚乙烯地膜的規(guī)模化生產(chǎn)對比示范,,同一地塊,、同一品種的玉米、馬鈴薯示范田,,采用0.01mm生物降解地膜覆蓋的秋收玉米畝產(chǎn)達到699.5公斤,、夏收馬鈴薯畝產(chǎn)達到2903.64公斤(北張村)和4118.42公斤(東宜亭村),采用聚乙烯地膜覆蓋的玉米畝產(chǎn)666.5公斤,、馬鈴薯畝產(chǎn)達到2974.53公斤(北張村)和4165.58公斤(東宜亭村),。而陽曲縣柏井村百畝生物降解地膜玉米旱地示范田,在經(jīng)歷5~7月干旱影響下,,不同品種畝產(chǎn)也達到800公斤和700公斤,,實現(xiàn)了生物降解地膜覆蓋旱地玉米穩(wěn)產(chǎn)不減產(chǎn)。
同時,玉米,、馬鈴薯生長期結束,,與不降解的聚乙烯地膜形成鮮明對比,生物降解地膜已完全進入降解期,,拉力顯著降低,,手動易脆化斷裂,不影響聯(lián)合收獲機正常作業(yè),,秋收玉米示范田降解率達60%以上,、馬鈴薯示范田降解率達21.5%~27.5%,可實現(xiàn)1年以上短周期內完全降解,。
“以聚乙烯為原料的地膜是不可降解地膜,,以聚酯為主要原料的地膜是全生物降解地膜,兩者生產(chǎn)工藝基本相同,,但全生物降解地膜還需根據(jù)農作物保溫保墑應用要求,,加入抗老化劑、增塑劑,、相容劑等功能助劑,,才能生產(chǎn)出全生物降解原料,生產(chǎn)成本會高些,。而聚乙烯地膜則沒有添加其他輔料,,用聚乙烯直接進入熔融擠出工序,生產(chǎn)成本也相對較低,。”李文剛對記者說,。
為了使全生物降解地膜在農作物領域廣泛應用,,李文剛及其團隊一直在山西省的中部平川區(qū)和北部、西北部及東南部高緯度和高海拔冷涼區(qū)進行小規(guī)模的試驗,,分別在文水,、祁縣、陽曲,、榆次,、云岡、山陰,、嵐縣,、石樓、武鄉(xiāng),、沁縣,、襄垣、屯留、潞城等縣區(qū)設置試驗點,,將不同成分和厚度的全生物降解地膜應用于玉米,、谷子、高粱,、馬鈴薯等農作物,,觀察其性狀和表現(xiàn)。
試驗數(shù)據(jù)表明,,全生物降解地膜和聚乙烯地膜雖然都能促進農作物增產(chǎn),,但降解率較高的地膜覆蓋田并不影響來年的種植,起到了地膜覆蓋增產(chǎn)和地膜白色污染防治的雙重效益,,也為山西省推廣全生物降解地膜大面積提高作物單產(chǎn),、解決地膜白色污染等國家糧食安全問題積累了數(shù)據(jù)和經(jīng)驗。
李文剛介紹,,全生物降解地膜團隊依托山西省科技成果轉化引導專項項目,,在文水縣的大力支持下,組建產(chǎn)學研聯(lián)合體,,從2024年開始在當?shù)卮竺娣e試驗推廣全生物降解地膜,。
為推動全生物降解地膜在轄區(qū)落地見效,文水縣成立了全生物降解地膜推廣應用小組,,并出臺相關政策要求,,在鳳城鎮(zhèn)、劉胡蘭鎮(zhèn),、下曲鎮(zhèn),、北張鄉(xiāng)、馬西鄉(xiāng),、西槽頭鄉(xiāng)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)實施全生物降解地膜覆蓋6000畝,,依托文水縣農深蔣業(yè)專業(yè)合作社、田園蔣業(yè)專業(yè)合作社,、文水縣農源薯業(yè)專業(yè)合作社,、呂梁潤農科技有限責任公司等主體實施,并給予中央補助60元/畝,、市級補助50元/畝的資金扶持,。
談及全生物降解地膜的未來,李文剛表示,,希望各地政府能出臺或延續(xù)相關政策,,加大0.01mm全生物降解地膜的應用扶持力度,積極推動生物降解原料市場價格不斷降低,,為大面積提高糧食單產(chǎn)夯實基礎,。
科學導報記者 王俊麗